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橡胶坝袋的锚固安装、维护与管理

发布日期:2018-11-27 浏览数:237 次

一、概述

橡胶坝袋的锚固安装, 是橡胶坝主体工程施工中的最后一道工序, 其安装成功与否直接关系到工程的外观质量、使用寿命和能否保证正常运行。而锚固形式的选择, 则是橡胶坝袋安装成功的关键技术措施, 直接影响着工程的经济性、运行的可靠性和管理的方便。目前, 烟台市已建橡胶坝24座, 其坝袋锚固主要有楔块和螺栓压板两种形式。楔块锚固是最初引进的, 多用在20世纪90年代前期修建的工程, 螺栓压板锚固是近几年采用的形式, 由于施工、安装、维护、管理方便, 有逐步取代其它锚固形式的趋势。

 

二、两种锚固形式的受力分析
2.1 楔块描固
楔块锚固是由前后楔块的挤压, 增加对锚固槽壁的正压力, 产生巨大的摩阻力, 将坝袋锚固在底板上。如图1、图2所示。

 

从图1可以看出, 当后楔块受到打击力F后, 由于斜面的作用, 使前后楔块产生了水平挤压力N, 进而产生的摩擦力阻止坝袋向上抽出, 如果不考虑其它因素, 则力系应满足下列条件:

 

由式(3)可看出, 打击力F和楔块的斜度是决定锚固力T的两个因素, 当坝高确定时,T为一个固定值,a则越大,F就越小, 反之则越大。

2.2 螺栓描固
螺栓锚固通常是由垫板、压板、螺栓组成, 通过螺栓、螺母、压板将坝袋压在垫板上, 达到固定坝袋, 防止渗漏的目的。

 

从图可以看出, 当坝袋打孔就位后, 安上压板,拧紧螺母, 由于螺栓的锚固作用, 阻止坝袋向上抽出。从简化的图受力图分析, 由于压板有一定的宽度,其坝拉力与螺栓锚固力不是作用于相反的同一条线, 其间距为上板螺栓孔位于压板中心, 根据力矩的平衡算得一在实际应用中, 应满足下面的条件式中为螺检描固力为坝袋拉力。由上述分析可知, 螺栓锚固的受力计算较楔块简单准确, 只要给定坝袋的拉力, 即算出锚固力, 并选定螺栓。关于压板的设计, 除断面的设计要有利于止水和防腐外, 其受力按受弯构件计一算, 最大弯矩产生在中心螺栓孔处, 只要该处的抗弯强度和刚度达到要求, 即满足安装的需要。需要说明一点, 目前不少施工单位采用型钢焊接, 因考虑其经济性和受型钢厚度的限制, 往往达不到刚度和耐腐蚀要求, 在安装时易出现变形, 所以最好采用专门设计的铸钢压板, 以保证工程的质量和耐久性。两种锚固形式的比较施工安装楔块锚固主要有三个难点, 一是锚固槽模板的固定, 由于在浇筑底板混凝土前, 模板悬在空中且三面为光滑面, 所以支模定位难度较大, 在浇筑过程中稍有不慎, 就可能引起模板位移, 导致锚固槽的变形。二是坝袋就位后逐个放人前、后楔块, 打击后楔块挤住坝袋, 这
个工序中的后楔块的打击力度不易掌握, 特别是目前的施工多数是人工打击, 无确定的检测方法, 全凭个人的感觉, 容易引起工程隐患, 甚至出现程事故。三是对于高坝以上, 坝袋厚度一般在以上其挠曲度较小, 坝袋槽内准确定位比较困难。螺栓锚固主要的难点是螺栓定位必须固定自成体系, 不受底板钢筋位移的影响, 一般在底板布筋安装定位, 故增加钢筋绑扎的不便。

三、运行管理
与锚固有关的运行管理主要有两个方面, 一是防腐防锈二是维修拆装。楔块锚固主要是木楔块防腐烂, 一般情况楔块常年在水下浸泡, 腐烂变质的速度较慢。修补坝袋通常都要打开锚固, 内外缝合修补结束后重新安装, 这样每修一次都要破坏拆除长度的全部后楔块, 另行加工制作安装。螺栓锚固铁件在水下的防锈是一个比较困难的课题。按照有关资料提供的数据, 钢在海水中的腐蚀速度为, 依此为据, 设计时适当增加腐蚀余量一, 足够运行年, 而螺母按国标配制已足够, 有的地方采用不锈钢螺母, 其效果更佳, 但造价也相应的提高。在维修管理上, 螺栓的拆装较为方便, 基本没有二次材料的投人。投资概算现以大沽夹河玉树庄橡胶坝不同的锚固形式进行投资比较, 该坝右半部分建于年, 坝高, 坝长心枕式坝楔块锚固, 年对工程进行了扩建, 新增左半部分坝高, 坝长, 枕式坝螺栓压板锚固。现取长的锚固进行比较, 其材料以同期价格为准。螺栓压板锚固每米造价高于楔块锚固元, 增加投资。但从运行中的维护与坝袋更换,锚固材料的二次利用上看, 楔块锚固的利用率较低,每次拆装后楔块需全部更新, 前楔块更新率约左
右, 而螺栓锚固除更换部分螺母外, 其它基本全部可二次利用。

结语
综上所述, 笔者认为在烟台市目前的工程环境和管理水平情况下, 螺栓压板锚固型式优于楔块锚固。但是坝袋的各种不同的锚固形式是经过多年的实践总结而来的, 不论那种形式都有其优点和适用的特定环境, 不能一概而论。在工程设计中, 既要考虑到眼前
一次性投资, 又要顾及到长远维修和更新改造, 使橡胶坝的设计、施工、管理技术日趋科学合理